Gebruik onze orbitaal impulsmoment calculator voor snelle en nauwkeurige berekeningen. Gratis online tool.
Het orbitaal impulsmoment van een elektron wordt berekend met de formule L = √(l(l+1))·ℏ, waarbij l het azimutale kwantumgetal is (l = 0, 1, 2, 3, … voor s-, p-, d-, f-orbitalen). Voor een s-orbitaal waarbij l = 0 is het impulsmoment precies nul. Voor een p-orbitaal (l = 1) geldt L = √2·ℏ ≈ 1,491×10⁻³⁴ J·s, en voor een d-orbitaal (l = 2) is L = √6·ℏ ≈ 2,585×10⁻³⁴ J·s.
Een belangrijk verschil met de klassieke natuurkunde is dat het kwantummechanische orbitaal impulsmoment alleen nul kan zijn als l = 0; het elektron volgt geen bepaalde baan, maar bestaat als een waarschijnlijkheidswolk. De kwantisatievoorwaarde volgt uit de eis dat de golfunctie van het elektron eenduidig is tijdens zijn omloop rond de kern, wat leidt tot discrete energieniveaus en de bekende schaalstructuur van atomen.
Ook de z-component van het orbitaal impulsmoment is gekwantiseerd: Lz = mₗ·ℏ, waarbij mₗ varieert van −l tot +l in gehele stappen. Deze ruimtelijke kwantisatie verklaart verschijnselen zoals het Zeeman-effect, waarbij spectrale lijnen splitsen in een extern magnetisch veld. Onze calculator maakt het mogelijk om L snel te bepalen voor elk geldig azimutaal kwantumgetal.
De grootte van het orbitaal impulsmoment is L = √(l(l+1))·ℏ, waarbij l het azimutale kwantumgetal is en ℏ = 1,055×10⁻³⁴ J·s de gereduceerde constante van Planck.
Ja, maar alleen als l = 0 (s-orbitaal). In dat geval is L = 0, wat betekent dat het elektron een bolvormig symmetrische waarschijnlijkheidsverdeling heeft zonder voorkeur voor een rotatierichting.
In de klassieke mechanica kan het impulsmoment elke continue waarde aannemen, terwijl het in de kwantummechanica beperkt is tot discrete waarden bepaald door het gehele getal l, en het kwadraat l(l+1)ℏ² bedraagt in plaats van l²ℏ².
Voor een p-elektron geldt l = 1, dus L = √(1·2)·ℏ = √2·ℏ ≈ 1,491×10⁻³⁴ J·s.
De factor l(l+1) komt voort uit de eigenwaarde van de L²-operator in de kwantummechanica; in tegenstelling tot het klassieke resultaat L = lℏ weerspiegelt het kwantumresultaat de driedimensionale aard van het impulsmoment en de onzekerheidsrelatie van Heisenberg.